Synthèse et Biosynthèse d'alcaloïdes défensifs de coccinelles

Poster (2000)

Si l’on excepte les coccinelles aux couleurs ternes qui peuvent facilement se camoufler (comme par exemple Pullus auritus, Pullus suturalis ou Aphidecta obliterata, toutes coccinelles aux couleurs grises ... [more ▼]

Si l’on excepte les coccinelles aux couleurs ternes qui peuvent facilement se camoufler (comme par exemple Pullus auritus, Pullus suturalis ou Aphidecta obliterata, toutes coccinelles aux couleurs grises, beiges ou brunes et sans dessins très tranches), bon nombre de coccinelles sont caractérisées par des couleurs vives, variant du rouge-orange au jaune. Pourtant, malgré ce trait a première vue défavorable a leur survie, les coccinelles sont rarement la proie des prédateurs. En effet, des qu'elles se sentent attaquées ou molestées, ces insectes exsudent de petites gouttelettes d'hémolymphe des jonctions tibiofémorales de leurs pattes. Cette autohémorrhée, bien connue sous le nom de « saignée réflexe », est considérée, dans une large mesure, comme une protection vis-à-vis des prédateurs potentiels. Chez de nombreuses coccinelles, cet exsudat contient un ou plusieurs alcaloïdes répulsifs et parfois toxiques. Ces molécules présentent une grande diversité de structures et se rattachent a des squelettes aussi différents que ceux du perhydroazaphénalène (coccinelline), de 1'homotropane (adaline), des azamacrolides (epilachnene), etc.Néanmoins, peu d'études concernant la biosynthèse de ces molécules ont été réalisées jusqu'a présent. En ce qui concerne les coccinelles, leurs alcaloïdes défensifs n'ont jamais été mis en évidence chez leurs proies, ce qui tend a prouver qu'ils sont biosynthetisés de novo. Afin d'établir de manière non-ambigüe 1'origine polyacétate de 1'adaline, nous avons mis au point un schéma de dégradation conduisant a 1'isolement du carbone du carbonyle de cette molécule . Nous avons ensuite déterminé le pourcentage de radioactivité au niveau de ce carbone après incorporation de [1-14C] et de [2-14C] acétate de sodium et confirme ainsi 1'origine biogénétique de cet alcaloïde. Ayant déterminé le précurseur biogénétique de 1'adaline, nous nous sommes proposés de mettre au point une méthode de production in vitro de cette molécule au moyen de broyats de tissus. Cette méthode nous a permis d'explorer de manière plus précise le schéma de biosynthèse de cet alcaloïde et de déterminer 1'origine biogénétique de 1'atome d'azote. Elle devrait également nous permettre de déterminer quel organe de 1'insecte est responsable de la biosynthèse de 1'adaline (corps gras, hémolymphe, tube digestif, cuticule, etc.). Enfin, nous avons également entrepris la synthèse de la 2-pentyl-6-acétonyl-1-piperideine dont nous pensons qu'elle est le précurseur biosynthétique direct de 1'adaline. Après protection de 1'azote de la pipéridine, deux étapes successives de méthoxylation anodique - substitution nucléophile nous ont permis d'introduire les substituants pentyle et acétonyle en position 2 et 6. Apres déprotection de 1'azote de la pipéridine, formation de 1'imine et oxydation de l'iminoalcool obtenu, on obtient majoritairement 1'adaline ainsi que des traces d'un compose identifié a l’imnocétone par GC-MS. Le même résultat est obtenu quelles que soient les conditions utilisées pour effectuer l'oxydation ( PCC, PCC tamponné, Jones, IBX). [less ▲]

Synthèse et biosynthèse de substances défensives d'insectes

Doctoral thesis (2001)

Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes intéressés à la synthèse et à la biosynthèse de substances défensives d’insectes et, plus particulièrement, aux alcaloïdes de coccinelles. Afin d’en ... [more ▼]

Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes intéressés à la synthèse et à la biosynthèse de substances défensives d’insectes et, plus particulièrement, aux alcaloïdes de coccinelles. Afin d’en déterminer la configuration absolue, nous avons, dans un premier temps, entrepris la synthèse énantiosélective de la calvine et de la 2-épicalvine, deux alcaloïdes isolés des coccinelles du genre Calvia. Pour cela, trois voies différentes ont été étudiées. Dans la première, l’étape clé consiste en la déprotonation asymétrique de la 9-méthoxycarbonyl-9-azabicyclo[3.3.1]nonan-3-one. Cette stratégie a dû être abandonnée car nous ne sommes pas parvenus à mener à bien cette réaction. Les deux autres voies de synthèse partent toutes les deux du (-)-3-phényloxazolo[3,2-a]pipéridine-5-carbonitrile. Les étapes clés de ces synthèses sont : i) l’introduction régio- et hautement stéréosélective (ee > 99%) d’une chaîne pentyle en  de l’atome d’azote ; ii) le greffage d’un groupement méthoxycarbonylméthyle en position ’, soit par une séquence oxydation anodique-substitution nucléophile, soit en utilisant la méthode « CN(R,S) » ; iii) l’hydroxyéthylation de l’atome d’azote suivie de lactonisation, ce qui nous a permis d'obtenir les deux molécules cibles dans un rapport 1 : 1 avec des rendements respectifs de 6 et 5.5% pour la deuxième synthèse testée et de 11 et 10% pour la troisième voie. La configuration absolue (2S,6S) de la (+)-calvine et celle (2R,6S) de la (+)-2-épicalvine ont été déterminées par comparaison des pouvoirs rotatoires des benzoates de synthèse avec ceux des benzoates dérivant des alcaloïdes naturels. Afin de mieux cerner l’évolution des mécanismes de défense chimique de ces insectes, nous avons alors entrepris l’étude de la biosynthèse de deux composés isolés des coccinelles du genre Adalia : l’adaline et l’adalinine. Dans un premier temps, nous nous sommes proposé de déterminer la relation biogénétique existant entre ces deux molécules. Pour cela, nous avons synthétisé de l’adaline spécifiquement marquée au niveau de la chaîne pentyle par onze atomes de deutérium. Nous avons ensuite incorporé le produit marqué à des coccinelles du genre Adalia. L’analyse des gouttelettes d’hémolymphe par GC-MS a mis en évidence la présence d’adaline et d’adalinine marquées, suggérant donc une filiation entre ces deux molécules. Puis, afin de prouver l’origine polyacétate de l’adaline, nous avons établi un schéma de dégradation permettant d’obtenir le carbone du carbonyle de cette molécule sous forme d’acide benzoïque. Nous avons ensuite déterminé le pourcentage de radioactivité au niveau de ce carbone après incorporation de [1-14C] et de [2-14C]acétate de sodium. La comparaison des activités spécifiques relatives expérimentales et théoriques confirme sans ambiguïté que l’adaline est bien biosynthétisée par la condensation de 7 unités acétate. Au cours de ce travail, nous avons également mis au point une méthode de production in vitro d’alcaloïdes défensifs de coccinelles au moyen d’une suspension de tissus. Cette technique nous a permis d’explorer de manière plus précise le schéma de biosynthèse de l’adaline et de la coccinelline, de déterminer l’origine biogénétique de l’atome d’azote ainsi que l'organe responsable de la synthèse des alcaloïdes chez ces insectes. Nous avons ainsi pu démontrer que : i) la L-glutamine est la source d’azote ; ii) le corps gras est l’organe responsable de la biosynthèse des alcaloïdes chez les coccinelles ; iii) ceux-ci sont formés via la condensation d’unités acétate selon la voie des acides gras. Cette méthode de suspension de tissus nous a également permis de démontrer que le crématofurane et l’isocrématofurane, deux diterpènes isolés des fourmis Crematogaster brevispinosa rochai, sont biosynthétisés selon la voie classique de l’acide mévalonique. Enfin, chez les termites Nasutitermes lujae, les résultats obtenus sont trop préliminaires pour pouvoir tirer de conclusions concernant l’organe responsable de la biosynthèse des diterpènes défensifs. Cependant, grâce à la technique de suspension de tissus, nous avons tout de même observé une incorporation de [2-14C]acétate de sodium lorsqu’on utilise le termite entier ou seulement sa tête. [less ▲]

Synthèse et caractérisation de nanocharges inorganiques lamellaires à haut rapport d'aspect

Doctoral thesis (2003)

Synthèse et clôture du séminaire

Conference (2007, March 21)

Synthèse et conclusions de l'étude de faisabilité pour la création de filières de commercialisation collectives de produits locaux

Conference (2006)

Synthèse et étude des propriétés optiques de semiconducteurs nanométriques

Conference (2002)

Synthèse et évaluation biologique d’analogues 6,7-disubstitués du (R)-3-[2-(1-hydroxypropylamino)]-4H-1,2,4-benzothiadiazine 1,1-dioxyde en tant qu’activateurs potentiels des canaux potassiques sensibles à l’ATP et leurs analogues biotinylés en tant qu’outils pharmacologiques

Poster (2005, May)

Synthèse et évaluation biologique de 2,3-dihydro-4H-1,2,4-pyridothiadiazine 1,1-dioxydes en tant que modulateurs allostériques positifs des récepteurs AMPA

Poster (2002, May)

Synthèse et évaluation biologique de dérivés de l'amino-4 triazole 1,2,4, inhibiteurs potentiels de protéases à sérine bactériennes

Conference (1988, December)

Synthèse et évaluation biologique de nouveaux activateurs des canaux potassiques ATP-dépendants en série benzopyrane

Poster (2007, May)